Mikä PON on? Passiivinen optinen verkko: tyypit ja sovellukset
Sisällys
PON on lyhenne sanoista Passive Optical Network (passiivinen optinen verkko). Se on arkkitehtuuri, joka tekee laajamittaisen FTTH-käyttöönoton mahdolliseksi: yksi ainoa aktiivilaite operaattorin päässä (OLT) palvelee jopa 128 tilaajaa täysin passiivisen infrastruktuurin kautta (kuidut ja jakajat ilman sähkönsyöttöä).
Tämä opas kertoo, miten PON toimii, mitkä ovat sen eri muunnelmat (APON, BPON, EPON, GPON, XGS-PON), mitkä ovat sen FTTx-sovellukset ja mitä laitekomponentteja sen käyttöönotto vaatii.
Mikä PON on?
Verkko PON (Passive Optical Network) on optinen tietoliikenneverkko, joka siirtää dataa valokuidussa käyttäen passiivista jakajaa (optinen jakaja) signaalin ohjaamiseen keskitetystä pisteestä useisiin kohteisiin.
Sana ”passiivinen” tarkoittaa, ettei yksikään OLT:n (operaattorin pää) ja ONU/ONT-laitteen (tilaajan pää) välinen komponentti tarvitse sähkönsyöttöä. PLC-jakaja yksinkertaisesti jakaa valon kahteen, neljään, kahdeksaan, 16:een, 32:een, 64:ään tai 128:aan ilman vahvistusta, laseria tai aktiivielektroniikkaa.
Juuri välissä olevien aktiivikomponenttien puuttuminen selittää FTTH:n taloudellisuuden: 32–64 tilaajan kesken jaettu operaattorikuitu passiivisen katukotelon kautta maksaa 10 kertaa vähemmän kuin omat kaksipistekuidut.
Piste–monipiste-arkkitehtuuri (P2MP)
PON koostuu kolmesta osasta:
- OLT (Optical Line Terminal) — operaattorin keskuksessa. Lähettää ja vastaanottaa optisen signaalin kaikille saman PON-portin tilaajille.
- PLC-jakaja — passiivinen kotelo (katukotelo tai kaappi). Jakaa signaalin useaan haaraan (1×8, 1×16, 1×32, 1×64).
- ONU / ONT (Optical Network Unit / Terminal) — tilaajan laite. Vastaanottaa signaalin ja muuntaa sen käyttökelpoiseksi Ethernetiksi.
Suunnassa alasuunta (OLT → ONT) kaikki liikenne lähetetään yleislähetyksenä kaikille ONT-laitteille; kukin ONT lukee vain sille osoitetut kehykset (vastaava mekanismi kuin jaetussa Ethernetissä).
Suunnassa yläsuunta (ONT → OLT) ONT-laitteet lähettävät OLT:n myöntämissä aikaikkunoissa (TDMA, Time Division Multiple Access) välttääkseen törmäykset jaetulla kuidulla.
Tärkeimmät PON-tyypit
| Standardi | Vuosi | Nopeus alas/ylös | Tila |
|---|---|---|---|
| APON (ATM PON) | 1995 | 155 Mbps | Vanhentunut |
| BPON (Broadband PON) | 2001 | 622 / 155 Mbps | Vanhentunut |
| EPON (Ethernet PON, IEEE 802.3ah) | 2004 | 1,25 / 1,25 Gbps | Aasia, vaihtoehtoiset operaattorit |
| GPON (Gigabit PON, ITU-T G.984) | 2003 | 2,488 / 1,244 Gbps | Vallitseva maailmanlaajuinen standardi |
| 10G-EPON (IEEE 802.3av) | 2009 | 10 / 1 tai 10 Gbps | EPON-siirtymä |
| XG-PON (ITU-T G.987) | 2010 | 10 / 2,5 Gbps | GPON-siirtymä |
| XGS-PON (ITU-T G.9807) | 2016 | 10 / 10 Gbps | Standardi vuodesta 2024 |
| NG-PON2 (ITU-T G.989) | 2015 | 40 Gbps (4×10G WDM) | Yritysten erikoiskäyttö |
| 50G-PON (ITU-T G.9804) | 2021 | 50 / 12,5 tai 50 Gbps | Nouseva vuodesta 2025 |
Nykyaikaiset kehitysaskeleet: kohti monen gigabitin nopeuksia
Nykyaikaiset standardit nostavat nopeutta pysyen silti taaksepäin yhteensopivina olemassa olevan GPONin kanssa WDM-multipleksoinnin (eri aallonpituudet) avulla. Operaattorit voivat lisätä XGS-PONin GPON-infrastruktuuriinsa vaihtamatta kaikkea:
- GPON : 1490 nm alas, 1310 nm ylös
- XGS-PON : 1577 nm alas, 1270 nm ylös — SAMASSA kuidussa kuin GPON, rinnakkain
- NG-PON2 : 4 aallonpituutta samanaikaisesti TWDM-tekniikalla (Time and Wavelength Division Multiplexing)
PON-sovellukset: FTTx-perhe
| Lyhenne | Merkitys | Kuvaus |
|---|---|---|
| FTTH | Fiber to the Home | Kuitu kotiin asti (ONT tilaajalla) |
| FTTB | Fiber to the Building | Kuitu kiinteistöön asti, sisäinen jakelu kuparilla |
| FTTC | Fiber to the Curb | Kuitu jalkakäytävälle tai kaappiin, viimeiset metrit VDSL-kuparilla |
| FTTN | Fiber to the Neighborhood | Kuitu kaupunginosaan, laaja kuparijakelu |
| FTTA | Fiber to the Antenna | Kuitu 4G- ja 5G-tukiasemille |
| FTTO | Fiber to the Office | Kuitu yritystoimistoihin |
PONin edut
- Pienemmät infrastruktuurikustannukset — yksi operaattorikuitu palvelee 32–128 tilaajaa passiivisen jakajan kautta
- Ei sähköä ulkotiloissa — passiiviset jakajat, ei huoltoa, ei sähkövikoja
- Laajennettavuus — tilaajia voi lisätä vetämättä uutta kuitua niin kauan kuin jakajassa on vapaita lähtöjä
- Suuri kaistanleveys — 1G jaettuna (GPON) tai 10G (XGS-PON), riittää 32–64 samanaikaiselle tilaajalle
- Tulevaisuuden kestävä — siirtymä GPON → XGS-PON → 50G-PON samassa kuidussa
- Pieni viive — tyypillisesti alle 1 ms OLT:n ja ONT:n välillä
PON-verkon laitekomponentit
Elfcamin komponentit PON-käyttöönottoon
- PLC-jakajat 1×2, 1×4, 1×8, 1×16, 1×32, 1×64 — keskeiset passiiviset komponentit
- OS2-kuitukaapelit yksimuoto pitkän matkan jakeluun
- SC/APC-kytkentäkaapelit OLT:n ja ONT:n kytkentään
- Pääterasiat (PTO) tilaajan puolella
- 19" ODF-räkkilaatikot keskitettyyn ristikytkentään
- SFP+- ja SFP28-moduulit OLT:n runkoliityntään
UKK — passiivinen optinen verkko PON
1PON vs. Active Ethernet: mitä eroa?
Active Ethernet (kaksipiste): oma kuitu jokaiselle tilaajalle, Ethernet-kytkin OLT:n ja tilaajan välillä. Suorituskykyisempi (1–10 Gbps omaan käyttöön) mutta kalliimpi (3–5×) investointina. PON hallitsee selvästi kuluttaja- ja pk-markkinaa, Active Ethernet on varattu yrityksille, konesaleille ja vaihtoehtoisille operaattoreille.
2Miksi PON on ”passiivinen”?
3Mikä on PON-verkon enimmäisetäisyys?
4Montako tilaajaa tyypillisessä ranskalaisessa PON-verkossa on?
5Onko XGS-PON yhteensopiva GPONin kanssa?
6Voiko PON välittää IPTV-ryhmälähetystä?
7Jakaja 1:32, 1:64 vai 1:128: miten valitsen?
- 1:32 — tasapainoinen, mukava nopeus tilaajaa kohden, etäisyys 15–20 km
- 1:64 — suurin tiheys suorituskyvystä tinkimättä, Ranskan operaattoreiden vakio
- 1:128 — vain XGS-PONin kanssa tai vähän aktiivisille tilaajille
8Mistä ostaa PON-jakajia ja tarvikkeita?
Yhteenveto
Arkkitehtuuri PON (Passive Optical Network) on tehnyt FTTH:sta yleisen: taloudellinen, skaalautuva ja ilman sähköhuoltoa jakelun osalta. Nykyaikaiset kehitysaskeleet (XGS-PON, NG-PON2, 50G-PON) takaavat infrastruktuurin kestävyyden 15–20 vuodeksi.
PON-verkon käyttöönottoon tai ylläpitoon katso PLC-jakajamme, OS2-kuitukaapelit ja yhteensopivat SFP+-moduulit. Operaattoriprojekteja varten ota yhteyttä Elfcamin tiimiin sivun Tuki.
